JP4506115B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来から、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションにプロジェクタを用いることが知られている。このようなプロジェクタは、その内部に複数の光学部品を収容し、これらの光学部品を用いることにより、光源から射出された光束を変調した後に拡大投写して投写画像を形成している。
このような光学部品として、例えば、光源から出射された光束を均一な光束に調整する照明光学系を構成するものがあげられる。具体的には、光利用効率を高め、かつ、各種の光学収差をなくすための光束分割素子である第１レンズアレイと、光源からこの第１レンズアレイを経由した光束を液晶パネル等の光変調装置側に伝達し、かつ、その光変調装置の画像形成領域上で重畳させる第２レンズアレイと、各部分光束を２種類の偏光光束に分離した後、偏光方向の揃った１種類の偏光光束に変換する偏光変換素子とが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
これらの光学部品を、光学部品用筐体に固定する際、光学部品と光学部品用筐体との間に、ばね等の付勢手段を挟み入れ、固定することがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−０６２５８７号公報（図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固定方法では、ばね等の付勢手段の反力により、光学部品用筐体が徐々に撓んでしまうことがある。この場合、偏光変換素子等の光学部品の位置がずれて、投写画像に表示影が発生してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、光学部品用筐体の撓みを防止することができるプロジェクタを提供することである。
【０００６】
本発明のプロジェクタは、内部に光源から射出された光束の照明光軸が設定され、複数の光学部品を収納して前記照明光軸の所定位置に配置する光学部品用筐体を備えたプロジェクタであって、前記光学部品は、前記光学部品用筐体を構成し、対向配置された一対の壁部のうち、少なくとも一方の壁部に対して、光軸直交方向から付勢する付勢手段により押圧固定されており、前記一対の壁部の撓みを防止する撓み防止部材が、前記一対の壁部間に跨って配置されており、前記一対の壁部は、前記撓み防止部材の先端により外側から挟まれていることを特徴とする。
このような本発明によれば、光学部品用筐体の対向する一対の壁部に跨って撓み防止部材が配置されているので、撓み防止部材により、一対の壁部は外側から挟持されることとなる。そのため、壁部の内側から付勢手段の反力が加わっても、壁部が外側に開いてしまうことがなく、光学部品用筐体の撓みを防止することができる。そして、このように光学部品用筐体の撓みを防止できるので、光学部品の位置がずれることがなく、投写画像に表示影が発生することがない。
【０００７】
さらに、本発明では、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割し、均一な光束に調整する照明光学系を構成するものであることが好ましい。
照明光学系では、光束を複数の部分光束に分割する。この分割された光束は、照明光学系の後段に配置される光変調装置で重畳されることとなるため、照明光学系を構成する部品の位置がずれた場合には、投写画像に大きな影響が生じる。
本発明では、照明光学系を構成する光学部品が押圧固定された壁部間に撓み防止部材を跨らせる構成を採用したので、照明光学系を収容する部分の撓みを確実に防止することができる。これにより、照明光学系を構成する光学部品の位置ずれを防止でき、確実に投写画像の表示影の発生を防止できる。
【０００８】
さらに、本発明では、前記照明光学系は、光源から射出された光束の光軸に直交する面内にマトリクス状に複数の小レンズを配列して構成され、前記光束を複数の部分光束に分割して、前記光軸に直交する面内にマトリクス状に複数の光源像を形成するレンズアレイと、各部分光束を２種類の偏光光束に分離した後、偏光方向の揃った１種類の偏光光束に変換する偏光変換素子とを備え、前記偏光変換素子は、入射光束に対して傾斜して配置され、前記入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜、これら偏光分離膜の間に介在配置され、前記分離された直線偏光光束のうち一方を反射する複数の反射膜、前記偏光分離膜および反射膜が形成される複数の透光性部材、ならびに、これら透光性部材の光束射出側に設けられ、前記分離された直線偏光光束のうち一方を他方の偏光方向に変換する複数の位相差膜を備えた偏光変換素子本体と、この偏光変換素子本体の光束入射側に設けられ、前記反射膜に入射する不要光を遮断する遮光部を有する遮光板とを備え、前記撓み防止部材は、前記遮光板に取り付けられていることが好ましい。
このような本発明によれば、予め、撓み防止部材を偏光変換素子の遮光板に取り付けておけば、偏光変換素子を光学部品用筐体に収容させると同時に、撓み防止部材を光学部品用筐体に取り付けることができる。これにより、撓み防止部材の取り付けにかかる手間を省くことができる。
また、遮光板と撓み防止部材とを一体化させておくことで、部材点数の増加を防止することが可能となる。
【０００９】
また、本発明では、前記撓み防止部材に、前記偏光変換素子本体が接着固定されていることが好ましい。
このような本発明によれば、撓み防止部材に偏光変換素子本体を接着固定させることで、撓み防止部材が偏光変換素子本体により補強されることとなり、撓み防止部材の剛性を向上させることができる。これにより、より確実に光学部品用筐体の撓みを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）外観構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方前面側から見た斜視図である。図３は、プロジェクタ１を後方背面側から見た斜視図である。図４は、プロジェクタ１の外装ケース２の一部を示す斜視図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ１は、図１ないし図３に示すように、略直方体状の外装ケース２、およびこの外装ケース２から露出する投写レンズ３を備えている。
投写レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルで変調形成された光学像を拡大投写する投写光学系としての機能を具備するものであり、レンズ保持筒内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成される。
【００１１】
外装ケース２は、平面略矩形形状の合成樹脂製の筐体であり、プロジェクタ１の光学ユニット（後述）を含む装置本体を収納する。この外装ケース２は、装置本体の上部部分を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下部部分を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース２３と、装置本体の側面部分の一部を覆うサイドケース２４と、装置本体の背面部分を覆うリアケース２５（図３参照）を備えている。
なお、この外装ケース２の上面、前面、側面、底面、背面の角部分は、曲面状に形成されている。
アッパーケース２１は、装置本体の上部を覆う平面略矩形形状の上面部２１Ａと、この上面部２１Ａの長辺方向の一方の端部から略垂下する側面部２１Ｂと、上面部２１Ａの長辺方向の他方の端部の前方部分から略垂下する側面部２１Ｃと、上面部２１Ａの後端部から略垂下する背面部２１Ｄ（図３参照）とを備えている。
上面部２１Ａの後方側略中央部分には、図１または図３に示すように、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２６が左右方向に延びるように設けられている。操作パネル２６の操作ボタン２６１を適宜押下すると、操作パネル２６内部に配置される図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、前記回路基板には、ここでは図示しないＬＥＤが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル２６は、操作ボタン２６１を囲むように配置される化粧板２６２を備えており、前記ＬＥＤからの光は化粧板２６２を介して拡散される。
【００１２】
また、この上面部２１Ａの前方側（図１右側）からは、投写レンズ３を上下左右に動かし、投写レンズ３の位置を調整する投写レンズ位置調整装置３０（図４参照）を構成する２つのダイアル３１１，３２１が露出している。この２つのダイアル３１１，３２１のうち、図１左側に配置されたダイアル３１１をＹ１方向（下方）に動かすと、投写レンズ３がＹ３方向（下方）に動き、ダイアル３１１をＹ２方向（上方）に動かすと、投写レンズ３がＹ４方向（上方）に動くこととなる。
また、図１右側に配置されたダイアル３２１をＸ１方向（プロジェクタ１後方からみて右方向）に動かすと、投写レンズがＸ３方向（右方向）に動き、ダイアル３２１をＸ２方向（プロジェクタ１後方から見て左方向）に動かすと、投写レンズ３がＸ４方向（左方向）に動くこととなる。
さらに、上面部２１Ａの内面側には、図示しないが、投写レンズ３の外周を囲うようなリブが立設されている。
【００１３】
側面部２１Ｃには、複数の羽根板７１１から構成されるルーバ７１が露出する切り欠き２１Ｃ１が形成されている。
また、図３に示すように、背面部２１Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２１Ｄ１が形成されている。
【００１４】
ロアーケース２２は、図１〜図４に示すように、底面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、２２Ｃ、背面部２２Ｄ、前面部２２Ｅを備えている。
底面部２２Ａは、平面略矩形形状であり、この底面部２２Ａのプロジェクタ１の後方側略中央には、固定脚部２２Ａ１が設けられるとともに、前方側長辺方向両端に調整脚部２７が設けられている。
調整脚部２７は、底面部２２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材２７１（図５参照）を備えており、プロジェクタ１の投写時におけるプロジェクタ１の上下方向および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
また、底面部２２Ａには、外装ケース２の内部と連通する開口部２２Ａ３が形成されている。
この開口部２２Ａ３は、外装ケース２外部の冷却空気を外装ケース２内部に取り込む吸気口であり、この開口部２２Ａ３には、複数の開口が形成されたカバー２２Ａ５が取り付けられている。
さらに、この底面部２２Ａには、図４に示すように、投写レンズ３の外周を囲うようなリブ２２Ａ６が立設されている。
【００１５】
側面部２２Ｂは、底面部２２Ａの長辺方向の一方の端部から立設されたものであり、図２に示すように、アッパーケース２１の側面部２１Ｂと係合して、外装ケース２の側面を構成する。
この側面部２２Ｂには、アッパーケース２１側に窪んだ窪み部２２Ｂ１が形成されており、この窪み部２２Ｂ１はプロジェクタ１を把持する際に把持部として使用される。
図１に示すように、側面部２２Ｃは、底面部２２Ａの長辺方向の他方の端部の前方側部分から立設されたものであり、アッパーケース２１の側面部２１Ｃと係合して、外装ケース２の側面の一部を構成する。この側面部２２Ｃは、その上端が大きく切りかかれており、この切り欠き２２Ｃ１からルーバ７１が露出する。すなわち、側面部２１Ｃの切り欠き２１Ｃ１と、側面部２２Ｃの切り欠き２２Ｃ１とにより、ルーバ７１が露出する開口が形成される。この開口からは、プロジェクタ１内部を冷却した空気が排出されることとなる。
図３に示すように、背面部２２Ｄは、底面部２２Ａの短辺方向の一方の端部から立設されたものであり、この背面部２２Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２２Ｄ１が形成されている。すなわち、本実施形態では、背面部２１Ｄ，２２Ｄ、リアケース２５とで、外装ケース２の背面が構成されることとなる。
この背面部２２Ｄには、矩形状の開口２２Ｄ２が形成され、この開口２２Ｄ２からは、インレットコネクタ２２Ｄ３が露出している。インレットコネクタ２２Ｄ３は、外部電源からプロジェクタ１に電力を供給する端子であり、後述する電源ユニットと電気的に接続される。
再度、図１に示すように、前面部２２Ｅは、底面部２２Ａの短辺方向の他方の端部から立設されたものである。この前面部２２Ｅは、フロントケース２３と係合し、これらにより外装ケース２の前面が構成されることとなる。
【００１６】
図１及び図２に示すように、フロントケース２３は、略楕円形状であり、その長手方向端部側（図１右側）に投写レンズ３を露出させるための開口２３１が形成されている。なお、この開口２３１から露出する投写レンズ３には、ここでは図示しないが、開口２３１及び投写レンズ３の外周間の隙間を塞ぐ第１の遮光部材と、投写レンズ３及び投写レンズ位置調整装置３０との間の隙間を塞ぐ第２の遮光部材１２と（図４参照）が取り付けられている。
また、このフロントケース２３の略中央部分には、リモコン受光窓２３２が形成される。このリモコン受光窓２３２の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信する図示しないリモコン受光モジュールが配置されている。
尚、リモートコントローラには、前述した操作パネル２６に設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられていて、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光窓２３２を介して受光部で受光され、後述する制御基板で処理される。
さらに、フロントケース２３の内面には、図４に示すように、投写レンズ３の外周を囲むようにリブ２３４が立設されており、リブ２３４、ロア−ケース２２の底面部２２Ａのリブ２２Ａ６、アッパーケース２１の上面部２１Ａのリブとで投写レンズ３の周囲を囲むレンズ室が形成されることとなる。
【００１７】
サイドケース２４は、図１及び図３に示すように、上面部２４Ａと、上面部２４Ａから略垂下した側面部２４Ｃとを備えている。上面部２４Ａは、アッパーケース２１の上面部２１Ａに係合して、外装ケース２の上面を構成する。
側面部２４Ｃは、アッパーケース２１の側面部２１Ｃ、ロア−ケース２２の側面部２２Ｃに係合する。
【００１８】
図３に示すように、リアケース２５は、アッパーケース２１の背面部２１Ｄの切り欠き２１Ｄ１と、ロアーケース２２の背面部２２Ｄの切り欠き２２Ｄ１とで形成される開口に嵌め込まれて固定されるものである。
このリアケース２５は平面略矩形形状であり、その長手方向端部近傍には、フロントケース２３と同様のリモコン受光窓２３２が形成されている。
また、このリアケース２５には、外装ケース２内部側に窪んだ凹部２５１が形成されており、この凹部２５１から複数の接続端子２５２が露出している。
接続端子２５２は、外部の電子機器からの画像信号、音声信号等を入力するためのものであり、この接続端子２５２は、リアケース２５の内側に位置するインターフェイス基板に接続されている。
なお、このインターフェイス基板は、後述する制御基板と、電気的に接続されており、このインターフェイス基板にて処理された信号は、制御基板に出力される。
【００１９】
（２）内部構成
図５は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。具体的には、外装ケース２のロアーケース２２のみ残し、アッパーケース２１と、フロントケース２３と、サイドケース２４と、リアケース２５とを外した図である。
外装ケース２の内部には、プロジェクタ１の装置本体が収容されており、この装置本体は、外装ケース２の長手方向に沿って左右方向に延びる光学ユニット４と、この光学ユニット４の上方に配置される制御基板５と、電源ユニット６とを備えている。
（2-1）光学ユニット４の構造
光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものである。この光学ユニット４は、図６に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置４４と、これら光学部品４１，４２，４３，４４を収納配置する略直方体形状のライトガイド４５（図７参照）とに機能的に大別される。
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。
【００２０】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１１Ａ、リフレクタ４１１Ｂ、およびリフレクタ４１１Ｂの光束射出面を覆う防爆ガラス４１１Ｃを備える。そして、光源ランプ４１１Ａから射出された放射状の光束は、リフレクタ４１１Ｂで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ４１１Ａとして、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ４１１Ｂとして、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ４１１Ａとしては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ４１１Ｂとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００２１】
第１レンズアレイ４１２は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００２２】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１Ａからの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００２３】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、一対のリレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である青色光を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００２４】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、赤色用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。
【００２５】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。
なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００２６】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、この入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）および射出側偏光板４４４と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
【００２７】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
【００２８】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板４４４も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
以上説明した液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、射出側偏光板４４４およびクロスダイクロイックプリズム４４５は、一体的にユニット化されている。
【００３０】
図７は、ライトガイド４５の構造を示す図である。
ライトガイド４５は、射出成形等による合成樹脂製品であり、上述した光学部品４１，４２，４３，４４が収納される下ライトガイド４６と、この下ライトガイド４６の上面の開口部分を塞ぐ蓋状の上ライトガイド４７とを備える。
下ライトガイド４６は、光源装置４１１が収納される光源収納部４８と、光源装置４１１を除く他の光学部品が収納される容器状に形成された部品収納部４９とを備えている。
【００３１】
光源収納部４８は、略箱型形状であり、部品収納部４９側の端面及びこの端面に対向する端面に開口が形成されている。部品収納部４９側の端面に形成された開口は、光源装置４１１から射出された光束を透過させるためのものである。また、部品収納部４９側の端面に対向する端面に形成された開口は、光源装置４１１を光源収納部４８の側方から差し込むようにして収容するための開口である。
部品収納部４９は、上面が開口した略直方体形状であり、その一端は光源収納部４８に接続されている。また、この部品収納部４９の他端には、投写レンズ３がネジ止め固定されるヘッド部５０が取り付けられている。このヘッド部５０は、ライトガイド４５内に設定される照明光軸に対する所定位置に投写レンズ３を設置するためのものである。
部品収納部４９には、ここでは、具体的な図示は省略するが、光学部品４１２〜４１５，４１９，４２１〜４２３，４３１〜４３５を上方からスライド式に嵌め込むための複数の溝部が形成されている。また、この部品収納部４９のヘッド部５０に隣接する部分には、光学装置４４が設置される。
【００３２】
上ライトガイド４７は、下ライトガイド４６の部品収納部４９における光学装置４４の上方を除く上端開口部分を閉塞する。この上ライトガイド４７には、表裏を貫通して複数の開口部４７Ａが形成され、この開口部４７Ａから、ライトガイド４５内を冷却した空気が排出されることとなる。
【００３３】
（2-2）制御基板５の構造
図５に示すように、制御基板５は、上述したライトガイド４５の上ライトガイド４７の上方に配置される。この制御基板５は、ＣＰＵ（Control Processing Unit）等の演算処理装置が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ１全体を制御する。この制御基板５は、前述のインターフェイス基板から出力される信号に基づいて液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを駆動制御する。そして、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、光変調を実施して光学像が形成される。また、この制御基板５は、前述の操作パネル２６の回路基板、および前述の図示しないリモコン受光モジュールから出力される操作信号を入力し、この操作信号に基づいてプロジェクタ１の構成部材に適宜、制御指令を出力する。
【００３４】
（2-3）電源ユニット６の構成
電源ユニット６は、光源装置４１１および制御基板５等に電力を供給するものであり、外装ケース２のフロントケース２３の長手方向に沿って配置されている。この電源ユニット６は、電源回路を備えた電源ブロック６１と、この電源ブロック６１の下方に配置されるランプ駆動ブロック（図示略）とを備えている。
電源ブロック６１は、インレットコネクタ２２Ｄ３に接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動ブロックおよび制御基板５等に供給する。この電源ブロック６１は、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや該トランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路等が片面に実装された回路基板と、この回路基板を覆うシールド部材としての筒状部材６１１とを備える。このうち、筒状部材６１１は、アルミニウムから構成され、両端が開口された略箱状に形成されている。
ランプ駆動ブロックは、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路であり、電源ブロック６１から入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロックによって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。
【００３５】
なお、このような電源ユニット６の側方には、排気ファン７２が設置されており、電源ユニット６を冷却した空気をルーバ７１が取り付けられた開口から排出している。また、この電源ユニット６と、ライトガイド４５の光源収納部４８との間には、ダクト７３が設置されており、光源収納部４８内の光源装置４１１を冷却した空気は、排気ファン７２により引き寄せられ、ダクト７３を通って、開口から排出される。
【００３６】
（３）第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３及び偏光変換素子４１４の下ライトガイド４６への取り付け構造
図８から図１２を参照して、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３及び偏光変換素子４１４の下ライトガイド４６への取り付け構造について説明する。
図８に示すように、下ライトガイド４６の部品収納部４９は、インテグレータ照明光学系４１の光学部品を収容する第１収納部４９１と、このインテグレータ照明光学系４１以外の光学部品を収容する第２収納部４９２とを備えている。
第１収納部４９１は、外装ケース２の底面部２２Ａに固定される底面部（図示略）と、この底面部から立設された一対の側壁部（壁部）４９１Ｂとを備える。
【００３７】
図９にも示すように、一対の側壁部４９１Ｂには、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３をスライドして収納するための溝部４９１Ｂ１が形成されている。
溝部４９１Ｂ１は、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３を支持するとともに、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３を所定の照明光軸上に配置するものであり、第１レンズアレイ４１２及び第２レンズアレイ４１３のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の位置を規制している。すなわち、溝部４９１Ｂ１には、Ｘ軸位置基準面、Ｙ軸位置基準面、Ｚ軸位置基準面が形成されている。
また、この溝部４９１Ｂ１に隣接して、第１凹部４９１Ｂ５又は第２凹部４９１Ｂ６が形成されている。この第１凹部４９１Ｂ５及び第２凹部４９１Ｂ６は、後述する付勢手段Ｓを収容するためのものである。
第１凹部４９１Ｂ５は、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の光束入射側または光束射出側の端面に対向するように形成されており、第２凹部４９１Ｂ６は、第１凹部４９１Ｂ５に対向配置し、Ｘ軸およびＺ軸に対して略４５°方向に傾斜して形成されている。
【００３８】
第１レンズアレイ４１２及び第２レンズアレイ４１３は、溝部４９１Ｂ１の前記位置基準面に対して、照明光軸に平行な方向及び照明光軸に直交する２方向から、複数の付勢手段Ｓにより押圧固定されている。
この付勢手段Ｓは、図１０に示すように、板状部材から構成され、略中央部分の基部Ｓ１と、この基部Ｓ１の両端から略ハ字状に延出した腕部Ｓ２と、この腕部Ｓ２の先端から上記基部Ｓ１と平行するように張り出した脚部Ｓ３と、図９中上部に位置する脚部Ｓ３から垂直方向に延出した係合部Ｓ４とを備えて構成されている。
このような付勢手段Ｓの構成では、腕部Ｓ２と基部Ｓ１または脚部Ｓ３との開き角が大きくなり、基部Ｓ１と脚部Ｓ３とが平面的に近接した状態で、該基部Ｓ１と脚部Ｓ３とが平面的に離間する方向に力を及ぼす板ばね構造となっている。
この付勢手段Ｓは、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に付勢するために、図８に示すように、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の端部に３箇所ずつ、計６箇所に配置されている。
【００３９】
具体的には、付勢手段Ｓは、光束入射方向から見て、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の左側に位置し、Ｚ軸方向に第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の位置を規制するＺ軸付勢手段Ｓｚと、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の右側に位置し、Ｘ軸方向に第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の位置を規制するＸ軸付勢手段Ｓｘと、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の上側に位置し、Ｙ軸方向に第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の位置を規制するＹ軸付勢手段Ｓｙとを備えて構成される。
【００４０】
これら付勢手段Ｓの脚部Ｓ３は、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３の四隅部分に当接している。
このように、付勢手段Ｓの脚部Ｓ３が、四隅部分に当接することで、付勢手段Ｓから第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３への力を均一化し、安定して第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３を押圧することができるようになっている。
また、Ｚ軸付勢手段Ｓｚにおいて、基部Ｓ１は、上記第１凹部４９１Ｂ５の内側面と当接する。また、Ｘ軸付勢手段Ｓｘにおいて、基部Ｓ１は、上記第２凹部４９１Ｂ６の内面と当接する。これにより、図９に示すように、下ライトガイド４６の第１収納部４９１の側壁部４９１Ｂには、第１レンズアレイ４１２および第２レンズアレイ４１３を押圧固定するＸ軸付勢手段Ｓｘの反力がＰ方向（側壁部４９１Ｂ外側方）に加わることとなる。
【００４１】
次に、偏光変換素子４１４の下ライトガイド４６への取り付け構造について説明する。
偏光変換素子４１４は、図１１及び図１２に示すように、平板状の偏光変換素子本体４１６と、この偏光変換素子本体４１６の光束入射側に設けられる遮光板４１７とを備える。
偏光変換素子本体４１６は、入射光束に対して傾斜して配置され、入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜４１６Ａ（図示略）と、これら偏光分離膜４１６Ａの間に介在配置され、分離された直線偏光光束のうち一方を反射する複数の反射膜４１６Ｂと、偏光分離膜４１６Ａおよび反射膜４１６Ｂが形成される複数の透光性部材４１６Ｃと、これら透光性部材４１６Ｃの光束射出側に設けられる複数の位相差膜４１６Ｄとを備えている。
【００４２】
偏光分離膜４１６Ａは、ブリュースター角が略４５°に設定された誘電体多層膜等で構成され、ランダムな偏光光束を２種類の偏光光束に分離するものであり、偏光分離膜４１６Ａの入射面に対して、平行な偏光方向を有する光束（Ｓ偏光光束）を反射し、該Ｓ偏光光束と直交する偏光方向を有する光束（Ｐ偏光光束）を透過するものである。
反射膜４１６Ｂは、例えば、高反射性を有するＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｃｒ等の単一金属材料、これら複数種類の金属を含む合金等で構成され、上記偏光分離膜４１６Ａで反射されるＳ偏光光束を反射するものである。
これらの偏光分離膜４１６Ａおよび反射膜４１６Ｂは、光束入射方向および光束射出方向に対して平面視で略４５°に傾斜し、かつ、等しい配列ピッチで交互に配置されている。
透光性部材４１６Ｃは、光束が内部を通過するものであり、通常、白板ガラス等を加工して形成される。
【００４３】
位相差膜４１６Ｄは、透光性部材４１６Ｃから射出された２種類の光束のうち、一方の直線偏光光束の偏光方向を９０°回転させて他方の直線偏光光束の偏光方向と同一にするものである。具体的には、位相差膜４１６Ｄは、偏光分離膜４１６Ａからの光束が透過する部分に貼り付けられて、偏光分離膜４１６Ａを透過するＰ偏光光束の偏光方向を９０°回転させる。
【００４４】
遮光板４１７は、反射膜に入射する不要光を遮断し、第２レンズアレイ４１３から偏光分離膜４１６Ａに入射する光束のみを通すものである。
遮光板４１７は、平面略矩形形状であり、その長手方向に沿って矩形形状の開口４１７Ａが形成されている。この開口４１７Ａは、例えば５本形成されており、中央の開口４１７Ａの幅は、他の開口４１７Ａの幅の略２倍となっている。
また、遮光板４１７の上端部及び下端部は、偏光変換素子本体４１６の光束入射側端面が貼り付けられる貼付け部４１７Ｂとなっている。そして、この貼付け部４１７Ｂに跨って、平面矩形形状の遮光部４１７Ｃが複数設けられている。この遮光部４１７Ｃは、貼付け部４１７Ｂよりも、偏光変換素子本体４１６側に位置しており、遮光部４１７Ｃと、偏光変換素子本体４１６との間には、隙間が形成されている。
この隙間により、遮光部４１７Ｃにて発生した熱が偏光変換素子本体４１６へと伝達されるのを防止することができる。
なお、複数の遮光部４１７Ｃのうち、遮光板４１７の短辺方向両端部側の遮光部４１７Ｃには、偏光変換素子本体４１６側に屈曲した片４１７Ｃ１が形成されている。
また、遮光板４１７の下端部に設けられた貼付け部４１７Ｂの下方端部には、偏光変換素子本体４１６側に屈曲し、張り出した張出部４１７Ｄが形成されている。この張出部４１７Ｄは、ライトガイド４５内において、偏光変換素子４１４の下方向への位置ずれを防止する。
【００４５】
以上のような遮光板４１７の上端部には、撓み防止部材４１８が設けられている。
この撓み防止部材４１８は、遮光板４１７の上部部分の貼付け部４１７Ｂに一体成形された板状体を偏光変換素子本体４１６側に屈曲することで設けられたものであり、撓み防止部材４１８の偏光変換素子本体４１６側の表面と、偏光変換素子本体４１６の端面とは接着剤により接着固定されている。
撓み防止部材４１８の長手方向両端部４１８Ａは、偏光変換素子本体４１６よりも側方に延びており、その先端４１８Ａ１は、図１２下方に屈曲している。この撓み防止部材４１８の長手方向両端部４１８Ａは、下ライトガイド４６の第１収納部４９１の一対の側壁部４９１Ｂに形成された突起４９１Ｂ７の係合溝４９１Ｂ８（図８参照）に係合する。これにより、偏光変換素子４１４が第１収納部４９１に固定されることとなる。
従って、このような偏光変換素子４１４をライトガイド４５に取り付けた際には、撓み防止部材４１８は、第１収納部４９１の一対の側壁部４９１Ｂに跨って配置され、先端４１８Ａ１により、一対の側壁部４９１Ｂが外側から挟まれることとなる。
【００４６】
（４）実施形態の効果
本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
（4-1）下ライトガイド４６の第１収納部４９１の一対の側壁部４９１Ｂに跨って、撓み防止部材４１８が取り付けられているため、撓み防止部材４１８により一対の側壁部４９１Ｂは外側から挟持されることとなる。そのため、側壁部４９１Ｂに付勢手段Ｓの反力が加わっても、一対の側壁部４９１Ｂが外側に開いてしまうことがなく、下ライトガイド４６の第１収納部４９１の撓みを防止することができる。そして、このように下ライトガイド４６の第１収納部４９１の撓みを防止できるので、インテグレータ照明光学系４１の光学部品４１２〜４１５の位置がずれることがなく、投写画像に表示影が発生することがない。
【００４７】
（4-2）インテグレータ照明光学系４１で分割された光束は、インテグレータ照明光学系４１の後段に配置される液晶パネル４４１で重畳されることとなるため、インテグレータ照明光学系４１を構成する光学部品４１２〜４１５の位置がずれた場合には、投写画像に大きな影響が生じることとなる。本実施形態では、インテグレータ照明光学系４１を収納する第１収納部４９１の一対の側壁部４９１Ｂ間に撓み防止部材４１８を跨らせる構成を採用したので、第１収納部４９１の撓みを確実に防止することができ、インテグレータ照明光学系４１を構成する光学部品４１２〜４１５の位置がずれてしまうことがない。これにより、確実に投写画像の表示影が発生を防止できる。
【００４８】
（4-3）第１収納部４９１の第１レンズアレイ４１２側には、光源収納部４８が一体的に構成されているため、第１レンズアレイ４１２側の側壁部４９１Ｂは、剛性が高く、付勢手段Ｓによる反力が加わっても撓みが生じにくい。これに対し、偏光変換素子４１４の側壁部４９１Ｂは、剛性が低く、付勢手段Ｓの反力が加わると変形しやすくなっている。本実施形態では、撓み防止部材４１８を第１収納部４９１の偏光変換素子４１４側に取り付けているため、効果的に側壁部４９１Ｂの撓みを防止することができる。
（4-4）さらに、本実施形態では、予め、撓み防止部材４１８と、偏光変換素子４１４の遮光板４１７とが一体成形されているとしたので、偏光変換素子４１４を下ライトガイド４６の第１収納部４９１に収容させると同時に、撓み防止部材４１８を第１収納部４９１に取り付けることができる。これにより、撓み防止部材４１８の取り付けにかかる手間を省くことができる。
また、遮光板４１７と撓み防止部材４１８とを一体化させているため、部材点数の増加を防止することが可能となる。
【００４９】
（4-5）さらに、撓み防止部材４１８に偏光変換素子本体４１６の端面を接着固定しているため、撓み防止部材４１８が偏光変換素子本体４１６により補強されることとなり、撓み防止部材４１８の剛性を向上させることができる。これにより、より確実に第１収納部４９１の撓みを防止することができる。
（4-6）また、偏光変換素子４１４に撓み防止部材４１８を予め取り付けているため、第１収納部４９１の側壁部４９１Ｂに突起４９１Ｂ７の係合溝４９１Ｂ８に撓み防止部材４１８の端部４１８Ａを係合させるだけで、偏光変換素子４１４の第１収納部４９１に対する取り付け位置を位置決めし、固定することができ、偏光変換素子４１４の取付を容易化することができる。
そして、このように、突起４９１Ｂ７の係合溝４９１Ｂ８に撓み防止部材４１８の端部４１８Ａを係合させるだけで、偏光変換素子４１４の第１収納部４９１に対する取り付け位置を位置決めすることができ、さらに、偏光変換素子４１４を第１収納部４９１に固定することができるため、偏光変換素子４１４を第１収納部４９１に固定するための固定部材等を設ける必要がなく、部材点数の削減を図ることができる。
【００５０】
（５）実施形態の変形
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、撓み防止部材４１８に偏光変換素子本体４１６を固着したが、これに限らず、偏光変換素子本体４１６を固着しなくてもよい。このようにすれば、偏光変換素子本体４１６を固着する手間を省くことができる。
さらに、前記実施形態では、撓み防止部材４１８を遮光板４１７に取り付けたが、これに限らず、遮光板４１７とは別体としてもよい。このように遮光板４１７と別体とすることで、側壁部４９１Ｂのうち、付勢手段Ｓによる反力が最もかかっている部分に、例えば、側壁部４９１Ｂの第１凹部４９１Ｂ５及び第２凹部４９１Ｂ６が形成された部分間に跨るように撓み防止部材４１８を取り付けることが可能となる。
【００５１】
また、前記実施形態では、第１レンズアレイ４１２及び第２レンズアレイ４１３を付勢手段Ｓで付勢し、固定したが、これに限らず、他の光学部品を付勢手段Ｓで付勢してもよい。
さらに、前記実施形態では、撓み防止部材４１８は、第１収納部４９１の開口を跨るように、配置されていたが、これに限らず、第１収納部４９１の底面部を跨るように撓み防止部材４１８を配置してもよい。
さらに、前記実施形態では、撓み防止部材４１８は、一対の側壁部４９１Ｂを外側から挟みこんで、第１収納部４９１の撓みを防止していたが、このような構造に限らず、例えば、撓み防止部材を一対の側壁部４９１Ｂの内面間に跨るように設置し、一対の側壁部４９１Ｂを内側に引っ張るような力が発生するように構成してもよい。このようにすることでも、一対の側壁部４９１Ｂの撓みを防止することができる。
【００５２】
また、前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
さらに、前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
また、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方前面側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタを後方背面側から見た斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタのロアーケース及びフロントケースを上方から見た斜視図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における光学ユニットの光学系の模式図。
【図７】前記実施形態におけるライトガイドを示す斜視図。
【図８】前記実施形態における下ライトガイドを示す分解斜視図。
【図９】前記実施形態における下ライトガイドの要部を示す平面図。
【図１０】前記実施形態における付勢手段を示す斜視図。
【図１１】前記実施形態における偏光変換素子及び撓み防止部材を示す斜視図。
【図１２】図１１とは異なる方向から見た偏光変換素子及び撓み防止部材を示す斜視図。
【符号の説明】
１…プロジェクタ、４１…インテグレータ照明光学系、４５…ライトガイド（光学部品用筐体）、４１２…第１レンズアレイ、４１３…第２レンズアレイ、４１４…偏光変換素子、４１６Ｄ…位相差膜、４１６Ａ…偏光分離膜、４１６Ｂ…反射膜、４１６Ｃ…透光性部材、４１７…遮光板、４１７Ｃ…遮光部、４１８…撓み防止部材、４９１Ｂ…側壁部

Claims (4)

1. 内部に光源から射出された光束の照明光軸が設定され、複数の光学部品を収納して前記照明光軸の所定位置に配置する光学部品用筐体を備えたプロジェクタであって、
   前記光学部品は、前記光学部品用筐体を構成し、対向配置された一対の壁部のうち、少なくとも一方の壁部に対して、光軸直交方向から付勢する付勢手段により押圧固定されており、
   前記一対の壁部の撓みを防止する撓み防止部材が、前記一対の壁部間に跨って配置されており、
   前記一対の壁部は、前記撓み防止部材の先端により外側から挟まれていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光学部品は、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割し、均一な光束に調整する照明光学系を構成するものであることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記照明光学系は、光源から射出された光束の光軸に直交する面内にマトリクス状に複数の小レンズを配列して構成され、前記光束を複数の部分光束に分割して、前記光軸に直交する面内にマトリクス状に複数の光源像を形成するレンズアレイと、各部分光束を２種類の偏光光束に分離した後、偏光方向の揃った１種類の偏光光束に変換する偏光変換素子とを備え、
   前記偏光変換素子は、入射光束に対して傾斜して配置され、前記入射光束を２種類の直線偏光光束に分離する複数の偏光分離膜、これら偏光分離膜の間に介在配置され、前記分離された直線偏光光束のうち一方を反射する複数の反射膜、前記偏光分離膜および反射膜が形成される複数の透光性部材、ならびに、これら透光性部材の光束射出側に設けられ、前記分離された直線偏光光束のうち一方を他方の偏光方向に変換する複数の位相差膜を備えた偏光変換素子本体と、
   この偏光変換素子本体の光束入射側に設けられ、前記反射膜に入射する不要光を遮断する遮光部を有する遮光板とを備え、
   前記撓み防止部材は、前記遮光板に取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記撓み防止部材に、前記偏光変換素子本体が接着固定されていることを特徴とするプロジェクタ。

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